基于信息熵的复杂作战网络动态演化研究

网络中心战、分布式和分散式指挥控制逐渐替代传统的以平台为中心的作战形态和集中式指挥控制,信息成为一种作战能力。结合新型信息化武器装备体系作战环,构建了基于信息熵的复杂作战网络模型,提出了信息化武器装备体系作战能力的度量方法。以提高作战能力作为网络演化动力,设计了复杂作战网络的动态演化规则,构建了择优演化和随机演化2种作战网络演化模型。结合典型信息化武器装备体系作战案例,对其作战网络动态演化进行分析,揭示了复杂武器装备体系整体作战能力与武器装备单元微观变化之间的规律,为信息化武器装备体系作战效能设计与优化提供理论依据。     

基于边权拓扑的作战体系演化生长模型

为探寻信息化时代的战争规律,对使用兰彻斯特方程集判定各项作战能力指标的方法进行补充.初步探讨将复杂网络理论引入信息化作战体系的研究,在分析作战体系关键特征的基础上,将各作战单元间的关系进行数学抽象,使用加权的拓扑模型动态模拟其演化生长,得到与实际数据相符的作战体系边权演化模型.仿真实验得到的结论是,作战体系具有幂律性质所反映出的自相似性,具有一种分形结构.并将加权网络的同步能力引申为体系作战能力,应用于辅助作战分析决策,取得了良好效果.     

基于装备能力优先的复杂网络演化模型研究

针对传统复杂网络模型描述武器装备作战体系在动态性和不确定性方面的不足,参照OODA理论,结合具体应用,利用武器装备节点计算的能力值,从连接对象的选择、连接边数的确定、作战节点的退出及退出后网络结构的动态调整策略等方面改进了BA无标度网络模型,提出了装备能力优先的作战体系复杂网络演化模型构建方法,使装备能力高的节点在网络关键位置充分发挥作用,提高网络的鲁棒性。通过仿真实验验证,模型具有贴近战场实况、算法复杂度低和使作战体系保持幂率分布等特点。     

基于复杂网络的作战体系网络建模与优化研究

作战体系是研究信息化战争体系建模和体系对抗的基础,分析了信息化条件下作战体系的网络特性与形成机理,从静态隶属连接和动态交互连接出发建立了反映真实作战体系特性的网络描述模型,以增加网络收益和减小网络成本为优化目标,提出了一种作战体系网络连接优化控制方法,对比仿真分析了网络结构和动态特性对作战体系整体效能的影响规律,仿真结果验证了网络模型和优化方法的有效性,可为作战体系建模深入研究和体系结构整体优化提供理论指导。     

基于作战环的空间信息时效网关键节点分析模型

体系作战中的空间信息网络具有复杂动态性特点,其本身带有不同于其他网络的时间和空间尺度,具有动态的节点关系和不可逆的时间关系等特征属性。为了刻画这些特征属性在空间信息网络构建、网络关键节点分析中的作用,引入时效网络,提出了空间信息时效网关键节点分析模型。首先,基于标准作战环提出了基于时效网络的作战环模型;其次,侧重网络边属性的时效性建立了空间信息时效网络模型;最后,以作战环为基础构建了网络拓扑结构的关键节点分析指标与模型,仿真实验结果验证了其有效性。     

武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型研究

传统以“平台”或“系统”为中心的作战能力线性聚合计算,无法反映武器装备体系的整体涌现性。在元胞自动机的基础上,结合作战能力聚合的应用实际,将元胞的状态拓展到连续的数值空间上,提出了武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型。建立武器装备体系作战能力的空间结构;以单项作战能力为元胞个体,所有作战能力共同构成元胞的空间结构,建立武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型;通过微观的元胞个体演化,凸显出宏观的武器装备体系作战能力的整体效果。通过某数字化部队武器装备体系作战能力聚合的对比实验,实验结果表明了该模型具有一定的有效性。     

面向任务的网络信息体系建模分析方法研究

网络信息体系作为信息化时代体系作战能力的催化剂和融合剂,正在改变着信息化作战形态及战斗力生成模式。本文在分析网络信息体系概念内涵的基础上,引入任务与体系的关联映射规则,提出了一种综合考虑超网络和服务化特征的网络信息体系“两维四网”模型构建及特性分析方法,并以空中突击作战为例,以服务信息流模体时延、任务执行精度、资源冗余度为特征度量指标,通过仿真实验验证了模型与方法的可行性和合理性。     

武器装备体系演化评估的建模方法研究

武器装备体系演化是武器装备体系建设过程的表现,对演化的规律进行评估与分析有助于支撑武器装备体系建设规划的制定。首先分析了武器装备体系演化的内涵,提出了按时间进行,毒散化的评估与分析思路。然后,在能力需求演化、作战能力演化建模的基础上,建立了作战效能精化的评估模型。其次,分析了体系费用的构成,建立了费用演化的评估模型。最后,从装备系统更替、作战能力与能力需求的匹配、体系费用与体系投入的匹配等角度研究了综合分析方法。所附算例说明了文中方法的可行性。     

基于多层时序网络的作战体系协同分析

针对作战体系结构动态演化、受人主导和涉及多域交互等特点,建立了体系协同多层时序网络模型。在多层时序网络模型基础上对传统网络指标进行了重新定义,分析了体系协同中的指控行为模式,挖掘了体系协同指标,提出了采用对比和相关性分析体系域内协同和跨域协同的方法。基于兵棋推演数据对模型和分析方法进行了实证分析,验证了所提方法的有效性。     

基于GAN的体系能力图谱生成方法

体系能力图谱是体系能力的一种可视化表现形式,是从体系视角对整体能力的刻画,是体系能力分析的一种重要方法。本文提出利用生成对抗网络的方法完成从体系特征到体系能力图谱的预测,设计合理的网络框架和损失函数,并利用体系实验床平台获取体系特征和能力图谱样本对来训练模型。所提方法相比于传统实验方法,不仅可以快速得到能力图谱,还可以根据体系的改变直接得到多维度的能力图谱,为作战提供实时辅助分析。     

分层分布式Ad Hoc网络拓扑模型的研究

以战术互联网络应用环境为背景，对分层分布式Ad Hoe网络拓扑仿真模型进行了研究，提出了“分层分阶段拓扑生成算法”，拓扑仿真结果与实际网络拓扑特点相吻合。利用仿真平台Glomosim，将不同网络拓扑连接情况的组网性能参数相比较，发现分层分布式Ad Hoe网络拓扑对系统组网效率影响较大。     

复杂系统、复杂网络自相似结构的涌现规律

在现实世界的复杂系统中,树状分形广泛存在.最近对于复杂网络的研究又揭示大量网络为自相似结构,随之而来的问题是:自相似结构是如何形成的.本文结合复杂系统与复杂网络,给出一个树状生长模型,通过论证揭示:生长过程及自相似结构的涌现,可集中由简单的幂律体现:幂律是自组织形成的临界状态,在它的支配下,系统得以保持有序演化发展,并涌现层层相似的自相似结构,其分形维数或相应的指数,是系统功能的度量.复杂寓于简单,简单形式的幂律蕴含了自组织演化发展并涌现自相似结构的全部过程的信息,是支配现实世界广泛现象的动力学.     

Random continuous model of scale-free networks

There are a lot of continuous evolving networks in real world, such as Internet, www network, etc. The evolving operation of these networks are not an equating interval of time by chance. In this paper, the author proposes a new mathematical model for the mechanism of continuous single preferential attachment on the scale free networks, and counts the distribution of degree using stochastic analysis. Namely, the author has established the random continuous model of the network evolution of which counting process determines the operating number, and has proved that this system self-organizes into scale-free structures with scaling exponent γ = 3+ α/m.     

单支股票市场的元胞自动机模型及其动力学研究

在基于投资分析的股票市场演化元胞自动机模型的基础上．建立了兖州煤业股票市场的单支股票元胞自动机演化模型，并以演化模型产生的股价指数序列为研究对象进行了动力学分析。通过考察股价指数序列在重构相空间中的轨迹，我们发现了股票市场中的混沌现象；通过相空间的分形维计算．说明了建立股票市场的动力学方程是有可能的；根据模拟模型和现实市场的对比分析，进一步证实了基于投资分析的股票市场演化元胞自动机模型，在模拟股票市场复杂性方面的可行性。     

手术模拟中软组织变形的实时有限元新算法

提出了一种模拟软组织变形的实时有限元新算法。该算法成功地扩展了实时有限元法,这能够处理手术中经常发生的软组织非线性变形和拓扑变化,从而为手术模拟提供了更好的物理真上分手术区域和非手术区域,在其中分别采用不同的有限元模型,同时利用预处理方法,使混合模型的有限元方程的阶数大数降低,,以至可做时处理。本文给出该算法二维情况下的应实用例,验玉的算法的有效性。     

高可用性冗余实时集群系统的设计与构建

根据实时集群系统的高可用性和实时性要求,考虑集群系统的网络拓扑结构和网络传输性能对系统实时性能的影响,设计和构建了一个高可用性冗余实时集群系统,对系统的网络拓扑结构设计进行了阐述,估算了网络的数据传输性能,并讨论了系统并行计算的实现和冗余机组调度策略。经实际测试证明,系统具有较高的可用性和实时性,可作为周期性高强度多源浮点信息处理平台。     

基于AHP的舰艇模拟训练成绩评估研究

从水面舰艇模拟训练系统的需求出发,分析了水面舰艇模拟训练特点,明确舰艇模拟中训练成绩评估要素,建立了成绩评估的指标体系及每个指标的成绩评估数学模型.以水面舰艇模拟训练中某次具体训练为例,用层次分析法来计算出舰艇的综合训练成绩.通过对模拟训练进行合理的评估,能够较好的反应出训练水平.     

基于毫米波近场成像的二维稀疏面阵结构

介绍了一种基于口字型布局的二维稀疏面阵结构,该结构在保证等效阵元均匀分布的前提下,有效减小了进入接收机的耦合信号的能量。在载频35 GHz、带宽5 GHz的系统条件下,该结构采用64个发射天线与64个接收天线,通过电动扫描的方式可以实现对指定区域的三维快速成像。点目标扩展函数的仿真结果显示该阵型结构在方位向、高度向和距离向的分辨率分别达到6 mm、6 mm和3 cm;对复杂目标的三维成像实验进一步验证了该阵型结构具有良好的成像性能。     

DIS系统中防空虚拟火力单元仿真模型研究

综合仿真系统,要能有效地为武器装备在接近实战条件下,进行作战效能评估,用于武器装备性能改进、改型,必须靠可信度的武器模型来保证,本文好ＤＩＳ系统中防空虚拟火力单元的模型建立和系统集成方法。     

异构多跳无线传感器网络容错性拓扑控制算法

异构无线传感器网络(heterogeneous wireless sensor works, HWSN)能有效降低数据转发延迟、网络能量消耗,是一种更现实的网络模型,基于HWSN的k容错性拓扑控制是一类NP难问题。在综合分析HWSN网络模型的基础上,本文设计了简化网络图构建方法,通过构造有序邻集来约束节点的最大发射功率,以网络总功耗与容错性双优化为目标,实现了一个k容错性分布式拓扑控制算法(k-fault tolerant distributed topology control, k-FTDTC)。实验结果表明,相比分布式拓扑控制(distributed adaptive topology control, DATC)方法,k-FTDTC算法有效降低了网络总功耗和最大发射功率,且具有较好的容错性和较低算法复杂度。